Картографическая система отсчета — это поверхность уровня воды , служащая источником глубин , отображаемых на морской карте , а также для сообщения и прогнозирования высоты прилива. Картографическая система отсчета, как правило, выводится из некоторой приливной фазы , в этом случае она также известна как приливная система отсчета . [1] Обычные картографические системы отсчета — это самый низкий астрономический прилив (LAT) [1] и средняя нижняя отмели (MLLW). В неприливных районах, например, в Балтийском море , используется средний уровень моря (MSL). [2] Картографическая система отсчета — это тип вертикальной системы отсчета , и ее не следует путать с горизонтальной системой отсчета для карты.
При определении координат карт обычно используются следующие приливные фазы .
Самый низкий астрономический прилив (LAT) определяется как самый низкий уровень прилива, который можно предсказать при средних метеорологических условиях и при любой комбинации астрономических условий. [3] Многие национальные картографические агентства, включая Гидрографическое управление Соединенного Королевства и Австралийскую гидрографическую службу , [4] используют LAT для определения нулевых точек карт.
Одним из преимуществ использования LAT для координат карты является то, что все прогнозируемые высоты приливов должны быть положительными (или нулевыми), что позволяет избежать возможной неоднозначности и необходимости явно указывать знак.
Расчет LAT учитывает только гравитационные эффекты, поэтому на практике более низкие приливы могут возникать из-за метеорологических эффектов, таких как системы высокого давления. [5] [6]
Аналогичным образом можно определить и самый высокий астрономический прилив (НАП ) .
Средний уровень приливной воды (MHW) — это среднее значение всех ежедневных приливных уровней приливной воды, наблюдаемых в течение нескольких лет. Это не то же самое, что нормальный приливной предел . В Соединенных Штатах этот период охватывает 19 лет и называется Национальной эпохой приливных данных . [7]
В Австралии определение MHW следующее: «...линия среднего прилива между самым высоким приливом каждого лунного месяца (весны) и самым низким приливом каждого лунного месяца (неапс), усредненная за год». [8]
Средний уровень низкой воды (MLLW) — это средняя высота самого низкого прилива, зарегистрированная на приливной станции каждый день в течение 19-летнего периода регистрации, известного как Национальная эпоха приливных данных , используемая Национальным управлением океанических и атмосферных исследований США . [9] MLLW — это всего лишь среднее значение, поэтому некоторые приливные уровни могут быть отрицательными относительно MLLW; см. также #Средние источники низкой воды. 19-летний период регистрации — это ближайший полный годовой подсчет к 18,6-летнему циклу регрессии лунного узла , который влияет на приливы. [10]
Это среднее значение самых низких отливов, взятых за фиксированный период приливных прогнозов, в отличие от фактических наблюдений. Это данные, используемые для прибрежных карт, опубликованных Канадской гидрографической службой , [11] со средним значением, взятым из самых низких приливов, по одному за каждый 19-летний период приливных прогнозов. [12]
Аналогично, средняя высокая высокая вода (MHHW) — это средняя высота самого высокого прилива, зарегистрированного на приливной станции каждый день в течение периода регистрации. Она используется, среди прочего, как точка отсчета для измерения навигационного просвета или воздушной осадки под мостами.
Весенние приливы — это те, когда Луна находится в прямом положении относительно Солнца (то есть новая или полная), а во многих местах за пределами тропиков — когда ее склонение составляет 23,5°, что является максимальным. [13] В экваториальных, тропических морях, таких как море Банда , такие приливы (вздутия) происходят, когда происходит такое выравнивание, а склонение Луны больше приближается к ее среднему значению 0°, то есть она находится выше или противопоставленнее.
Средний уровень маловодья (MLWS) — это средний уровень воды каждой пары последовательных маловодий в течение периода продолжительностью около 24 часов в каждом полумесяце (приблизительно каждые 14 дней), когда приливы и отливы достигают наибольшего значения (весенний уровень). [14] [15]
Средний уровень приливов (MHWS) — это усредненный самый высокий уровень, которого достигают весенние приливы за многие годы (часто за последние 19 лет). В рамках этого, чтобы гарантировать, что аномальные уровни смягчены, берутся по крайней мере два последовательных уровня приливов в течение 24 часов самого высокого прилива. [15]
Такой локальный уровень обычно близок к " отметке высокой воды ", где мусор скапливается на приливном берегу примерно в течение двух дней с интервалом в шесть месяцев (и в ближайшие дни) ежегодно. Уровни являются локальными, поскольку некоторые места находятся ближе или образуют области почти без приливов в каждом океане и вокруг него ( амфидромические точки ).
Глубины и высоты высыхания на морских картах указаны относительно нулевой точки карты. Некоторые значения высоты на картах, такие как вертикальные просветы под мостами или воздушными проводами, могут быть привязаны к другой вертикальной нулевой точке, такой как средние источники высокой воды или наивысший астрономический прилив (HAT) (для "HAT" см. приливной диапазон ).
Таблицы приливов и отливов дают высоту прилива над картографическим нулем, что делает возможным вычисление глубины воды в заданной точке и в заданное время путем прибавления картографической глубины к высоте прилива. Можно вычислить, находится ли область, которая высыхает, под водой, вычитая высоту высыхания из [заданной] высоты, рассчитанной по таблице приливов и отливов.
Использование диаграмм и таблиц, не основанных на одних и тех же геодезических данных, может привести к неправильному расчету глубины воды.
В последние годы национальные гидрографические агентства возглавили разработки по установлению картографических данных относительно референц-эллипсоида Geodetic Reference System 1980 (GRS 80), что обеспечивает прямую совместимость с позиционированием спутниковой навигации (GNSS). Примерами этого являются Vertical Offshore Reference Frames (VORF) [16] для Гидрографического управления Соединенного Королевства (UKHO) и Bathyelli [17] для Военно-морской гидрографической и океанографической службы (SHOM).
значение самых низких уровней воды, по одному за каждый из 19 лет прогнозов.